Цифровой генератор инфранизкойчастоты

 

ОПИСАНИЕ< 817987

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф4

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.05.79 (21) 2770388/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

Н 03 КЗ/80

Государствеииый комитет

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 05.04.81 (53) УДК 621.373 (088.8) по делам ивобретеиий и открытий (72) Авт.ор изобретения

С. В. Яшмолкин (7I) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ИНФРАНИЗКОЙ

ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к импульсной технике, а именно, к генераторам синусоидальных колебаний инфранизкой частоты.

Известен цифровой генератор инфранизкой частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик, управляемый делитель напряжения и переключатель полярности (1).

Однако такой генератор не позволяет изменять частоту выходного синусоидального сигнала. 1в

Наиболее близким к предлагаемому является цифровой генератор инфранизкой частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик, управляемый делитель напряжения, переключатель полярности и схему уменьшения коэффициента гар- моник выходного сигнала, содержащую триггер, два коммутатора, четыре дешифратора и элемент ИЛИ. Применена в генераторе кусочно-линейная аппроксимация позволяет получить выходной сигнал, близкий по форме к синусоидальному (2) Однако наличие сложного делителя напряжения и невозможность медленно изменять частоту выходного сигнала существенно ограничивает его функциональные возможности и не позволяет использовать его в ряде автоматизированных систем контроля и управления.

Цель изобретения — расширение диапазона скорости регулирования частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой генератор инфранизкой частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом счетчика, управляемый делитель напряжения, пороговый вход которого соединен с выходом переключателя полярности, а к выходу подключена нагрузка, введены элементы совпадения, входы которых соединены с разрядными выходами счетчика, кольцевой распределитель, вход которого подключен к общему выходу элементов совпадения, а выходы — ко входам управляемого делителя напряжения, причем последний выход соединен также со входом переключателя полярности, и блок выбора частоты, рабочие выходы которого соединены с управляющими входами элементов совпадения, а управляющий выход — со входом генератора тактовых импульсов и с установочными входами коль817987 го делителя 7, кроме того, выход последней

m + 1 ячейки соединен со входом переключателя 8 полярности, а нагрузка 9 подключена к выходу делителя 7 напряжения.

Генератор работает следующим образом.

После подачи питания запускается генератор 1 тактовых импульсов, блок 4 выбора частоты устанавливает в исходное состояние счетчик 2 и ячейки 6 кольцевого распределителя 5, подавая управляющий сигнал на одну из схем (элементов) 3 совпадения (в соответствии с заданной частотой), подключает кольцевой распределитель 5 к счетчику 2, тактовые импульсы начинают поступать на вход счетчика 2. После отсчета за25

Зо

35 данного числа импульсов, определяемого длительностью шага квантования по времени, сигнал выхода счетчика, 2 через выбранный элемент 3 совпадения поступает на вход кольцевого распределителя 5 и одновременно

40 устанавливает счетчик 2 в исходное состояние, готовя его к следующему циклу работы (формирование второго шага квантования и т. д. до изменения частоты выходного сигнала). Первая ячейка кольцевого распределителя 5 изменяет свое состояние и подает на вход делителя 7 напряжения управля45 ющий сигнал,. делитель 7 напряжения форми— рует первый уровень напряжения на нагрузке 9. С приходом каждого последующего импульса с выхода счетчика 2 на вход распределителя 5 поочередно изменяется состоя50 ние его ячеек 6 и суммарная проводимость делителя 7 напряжения (формируются следующие уровни напряжения), происходит ступенчатая аппроксимация восходящей ветви синусоиды. С изменением состояния ячейки m/2 + 1 суммарная проводимость делителя 7 напряжения изменяется в обратном порядке до тех пор, пока не будет сфор55 з цевого распределителя и счетчика, второй установочный вход которого подключен к общему выходу элементов совпадения. .На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2, элементы 3 совпадения, блок 4 выбора частоты, кольцевой распределитель 5, содержащий m + 1 ячейку 6, управляемый делитель 7 напряжения, переключатель 8 полярности и нагрузку 9.

Управляю:ций вход генератора 1 такто- 10 вых импульсов подключен к выходу блока выбора частоты, выход генератора 1 соединен со входом счетчика 2, к установочному входу . которого подключены выходы блока

4 выбора частоты и общий выход элементов

3 совпадения, входы которых соединены с

15 разрядными выходами счетчика 2, а управляющие входы — с выходами блока 4 выбора частоты. Вход кольцевого распределителя 5 соединен с общим выходом элементов 3 совпадения, установочный вход — с выходом блока 4 выбора частоты, а к выходам его ячеек 6 подключены входы управляемо4 мирована нисходящая ветвь синусоиды. После изменения состояния ячейки m + 1 распределитель 5 приходит в исходное состоя ние, а переключатель 8 полярности меняет полярность эталонного напряжения делителя 7 на обратную.

При необходимости изменить частоту выходного сигнала блок 4 выбора частоты отключает генератор 1 тактовых импульсов от счетчика 2, устанавливает счетчик 2 и распределитель5 в исходное состояние и подает управляющий сигнал на другой элемент 3 совпадения, изменяя тем самым длительность шага квантования (период следования импулсов HB входе распределителя 5, а, следовательно, и частоту выходного напряжения, так как число шагов квантования остается неизменным, Далее процесс формирования синусоидального сигнала ничем не отличается от описанного ранее. Число шагов квантования за полупериод синусоиды выбирается из условий теоремы Котельникова. Практически частота синусоидального напряжения изменяется в диапазоне от 0,6 Гц до 3,8 Гц с дискретностью 0,02 Гц при нестабильности не более 1О/О от максимальной.

Принятый способ формирования синусоиды позволяет использовать сравнительно простой управляемый делитель напряжения и достаточно плавно изменять частоту выходного сигнала.

Предлагаемый генератор может быть использован с наибольшей эффективностью для контроля динамических параметров автоматизированных систем управления.

Формула изобретения

Цифровой генератор инфранизкой частоты, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом счетчика, управляемый делитель напряжения, пороговый вход которого соединен с выходом переключателя полярности, а к выходу подключена нагрузка, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона скорости регулирования частоты, в него введены элементь. совпадения, входы, которых соединены с разрядными выходами счетчика, кольцевой распределитель, вход которого подключен к общему выходу элементов совпадения, а выходы — ко входам управляемого делителя напряжения, причем последний выход соединен также со входом переключателя полярности, и блок выбора частоты, рабочие выходы которого соединены с управляющими входами элементов совпадения, а управляющий выход — со входом генератора тактовых импульсов и с установочными входами кольцевого распределителя и счетчика, второй установоч817987

5 ный вход которого подключен к общему выходу элементов совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 6

1 Авторское свидетельство СССР № 511681, кл. Н 03 К 3/80, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 530438. кл. Н 03 К 3/80, 1975.

Редактор К. Лембак

Заказ 1015/78

Составитель Л. Колосков

Техред А. Бойкас Корректор М. Демпик

Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проекткая, 4